差分和積分_差分積分器

　　來(lái)源：DeepTech深科技 2017-06-17

　　數(shù)學(xué)就像音樂(lè)和藝術(shù)一樣，是人類文明重要的組成部分。一些研究人員認(rèn)為，外星文明也不例外，他們可能也會(huì)讀懂甚至熟識(shí)數(shù)學(xué)。如此看來(lái)，地球人與外星人溝通應(yīng)該很有可能是基于數(shù)學(xué)形式的共享語(yǔ)言。

　　為什么數(shù)學(xué)是和外星人交流的最佳語(yǔ)言差分和積分？

圖森亞利桑那大學(xué)數(shù)學(xué)系的榮譽(yù)教授卡爾·德維托（Carl DeVito）由此提出差分和積分了一種基于普遍科學(xué)概念的語(yǔ)言。并在2014年撰寫《科學(xué)，SETI（探索地外文明的機(jī)構(gòu)）與數(shù)學(xué)》一書。

圖 | 《科學(xué)，SETI與數(shù)學(xué)》

復(fù)雜的工程

DeVito重點(diǎn)研究了著名的德國(guó)數(shù)學(xué)家卡爾·高斯（Karl Gauss）的成果，高斯在1820年建議用畢達(dá)哥拉斯定理的圖形化示范方法顯示廣袤的西伯利亞森林，作為發(fā)射向太空的人類文明信號(hào)。

大約20年后，奧地利天文學(xué)家約瑟夫·馮·萊特羅（Joseph von Littrow）提出用充滿石油的溝壑縱橫的撒哈拉沙漠的圖像作為文明信號(hào)。

二人都認(rèn)為，代表地球的生存環(huán)境的圖片信號(hào)肯定會(huì)引起外星智慧生命的關(guān)注。但遺憾的是，這兩個(gè)想法都沒(méi)有付諸實(shí)踐。

重要的共識(shí)

DeVito說(shuō)：“首先要引起對(duì)方的注意，然后展示信號(hào)意義，可能是最好的解決方式。也許地外文明會(huì)有類似的想法?！?/p>

DeVito認(rèn)為，兩個(gè)星球開展精確的交流取決于科學(xué)的信息交流，為此兩者必須首先學(xué)習(xí)對(duì)方的測(cè)量單位。

為此，DeVito與語(yǔ)言學(xué)家R. T. Oehrle共同合作發(fā)明了一種語(yǔ)言，認(rèn)為大氣中化學(xué)成分或者星球能量輸出的差異，可能使得不同星系的文明彼此交流。

DeVito提出，這基于以下假設(shè)：

· 兩個(gè)星球都會(huì)一些數(shù)學(xué)方法和計(jì)算；

· 兩個(gè)星球都認(rèn)可化學(xué)元素和周期表；

· 兩者都對(duì)物質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行了定量的研究；

· 兩者都知道應(yīng)用足夠的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行計(jì)算。

DeVito表示，在19世紀(jì)人類就知道了這些假設(shè)可以通過(guò)克、卡路里、溫度（開爾文）和壓力單位來(lái)表示。

潛在的困難

盡管如此，要成功聯(lián)系到外星文明還有幾個(gè)潛在的困難。

DeVito舉例：外星人可能從不同的幾何研究中總結(jié)其運(yùn)動(dòng)定律。因此可能與我們熟悉的規(guī)律大不相同?！斑\(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是差分和微積分，差分微積分是許多科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)，重要性不言而喻（這可能是我個(gè)人的偏見）。然而外星人會(huì)與我們?nèi)祟惙窒韱幔俊?DeVito表示懷疑。

DeVito同樣質(zhì)疑外星人是否具有歐幾里德幾何的特征。他表示說(shuō)：“我們當(dāng)然不知道這些，但是我們應(yīng)該意識(shí)到，即使像力學(xué)這樣的基礎(chǔ)領(lǐng)域，外星人的物理學(xué)可能與我們的存在差異?！?/p>

同樣，在宇宙科學(xué)發(fā)展中，一個(gè)外星文明是否會(huì)承認(rèn)哥白尼提出的太陽(yáng)系的宇宙學(xué)說(shuō)？這也值得思考。

圖丨我們地球人當(dāng)然希望把自己視為高度智能種族，并把我們最好的一面呈現(xiàn)給外星人（NASA）

最好的一面

DeVito認(rèn)為，假設(shè)外星人具備以上基礎(chǔ)，我們就可以建立語(yǔ)言進(jìn)行交流，那么任何形式的數(shù)學(xué)都是重要的。

棘手的問(wèn)題是如何從數(shù)學(xué)討論人類文明的其他方面。這一點(diǎn)，跨文化研究者會(huì)幫到很大的忙。

DeVito承認(rèn)，我們地球人希望把自己展現(xiàn)為一個(gè)高度智能的種族。我們希望把我們已經(jīng)取得的成就展現(xiàn)出來(lái)。他說(shuō)：“但是我們要認(rèn)識(shí)到，還有很多要學(xué)，這是一個(gè)明智之舉。”

編輯：王立冬

　　參考鏈接：https://www.space.com/37109-making-contact-aliens-language-math.html

（來(lái)源：DeepTech深科技 2017-06-17 ）

荷米艾斯

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